Deutsches Krebsforschungszentrum

Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum sowie aus neun weiteren Einrichtungen entwickeln neuartige adaptive und flexible Softwaresysteme, die Mediziner dabei unterstützen sollen, Tumoren in Zukunft effizienter, sicherer und gleichzeitig wirkungsvoller zu behandeln.

Etwa jeder zweite Tumorpatient wird heute mit Photonen- oder Teilchenstrahlen behandelt. Um diese Therapieverfahren zu verbessern, finanziert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Forschungsprojekt „Softwareplattform für die Adaptive Multimodale Radio- und Partikel-Therapie mit Autarker Erweiterbarkeit“ - kurz: SPARTA.

Von den knapp 8 Millionen Euro der Gesamtfördersumme gehen insgesamt 2,4 Millionen an das „Heidelberger Institut für Radioonkologie“ (HIRO), 1,7 Millionen davon an das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ). HIRO vereinigt die Strahlentherapieforschung am DKFZ, am Universitätsklinikum Heidelberg und am Ionenstrahltherapiezentrum HIT. „SPARTA“-Projektleiter im Deutschen Krebsforschungszentrum ist Dr. Dr. Christian Thieke, im Universitätsklinikum und im HIT Prof. Dr. Dr. Jürgen Debus.

Das Kooperationsprojekt, an dem zehn deutsche Einrichtungen beteiligt sind, hat zum Ziel, Tumoren in Zukunft effizienter, sicherer und gleichzeitig wirkungsvoller zu bestrahlen – unterstützt von modernster Softwaretechnologie. So sollen beispielsweise die aggressiv wachsenden Bereiche im Tumor identifiziert werden, um sie mit möglichst hoher Dosis zu treffen. Mit computergestützten Bildgebungs- und Sensorsystemen wollen Experten präzise messen, ob und wie sich die Anatomie rund um den Tumor im Laufe der Behandlungswochen und auch während einer einzelnen Bestrahlungssitzung verändert. Die Systeme sollen die Position des Patienten auf der Bestrahlungsliege feststellen und seine Bewegungen überwachen, etwa die Atmung. Das Ziel ist, Programme zu entwickeln, die sich den gemessenen Veränderungen sensibel anpassen oder sogar die zu erwartenden Variationen zwischen und während den Behandlungen voraussagen – individuell für jeden Patienten.

Die DKFZ-Forscher werden im Rahmen von SPARTA definierte Aufgeben übernehmen: Unter anderem planen sie, Algorithmen und Software zu entwickeln, die auf der Basis täglicher Bildgebung errechnen, wie hoch die tatsächliche Strahlendosis ist, die ein Patient im Verlauf der Therapie erhalten hat. Mit klinischen Untersuchungen wollen sie feststellen, inwieweit sich die Position verschiedener Tumoren, z.B. im Kopf-Halsbereich, zwischen den einzelnen Bestrahlungsterminen verschiebt und diese Abweichung mit Hilfe automatisierter Korrektursysteme ausgleichen. DKFZ-Radiologen werden darüber hinaus in klinischen Studien prüfen, wie sie bei Prostatakrebs mit verschiedenen Arten der Bildgebung die Bestrahlungsplanung optimieren können.

Die weiteren Projektpartner von SPARTA sind:

• Fraunhofer MEVIS, Institut für Bildgestützte Medizin, Bremen und Lübeck (Koordinator)
• Fraunhofer ITWM, Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik, Kaiserslautern
• Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München
• Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät
• Siemens AG, Forchheim
• MeVis Medical Solutions AG, Bremen
• Precisis AG, Heidelberg